应力波载荷作用下X70管线钢的应力-应变行为

利用Hopkinson压杆加载装置对国产轧制态X70管线钢进行了冲击压缩实验,研究了其在高速冲击过程中的组织演变和动态应力-应变行为.结果表明:轧制态X70管线钢是以针状铁素体为主的混合组织;在ε≤2.5×103s-1条件下,铁素体板条内形成了大量的位错胞亚晶结构,随着应变率增加,针状铁素体组织显著细化,致使X70管线钢产生了明显的增强增塑现象.     

500MPa级针状铁素体钢的低周疲劳行为

采用光滑圆柱疲劳试样,通过对500MPa级针状铁素体钢进行轴向总应变控制模式的室温低周疲劳实验,研究了实验钢的循环应力-应变行为、应变-寿命特性及循环应力响应。结果表明:当总应变幅为临界应变幅时(Δεt/2=0.35%),循环一开始就进入饱和状态,应力幅值保持不变;当总应变幅低于临界应变幅时(0.2%≤Δεt/2<0.35%),实验钢表现出循环软化特性;当总应变幅高于临界应变幅时(0.35%<Δεt/2≤0.6%),实验钢先表现出循环硬化,达到循环饱和后又表现出循环软化特性。疲劳断口的SEM分析表明,疲劳裂纹通常萌生于试样一侧的表面,具有多源性,且裂纹的扩展符合Laird的塑性钝化机制。     

一种针状铁素体钢热轧板材的结构与力学性能

在透射电镜(TEM)下观测了一种管线用针状铁素体钢热轧板材的显微组织并研究了力学性能.结果表明,这种管线用针状铁素体钢热轧板材具有较优良的强韧性能,其显微组织与焊接组织在形态上有很大的差异.管线用针状铁素体钢热轧板材中有明显界面的板条束或针状片条束;没有明显界面的板条束或针状片条束,可根据条状物或岛状物的有方向性的线状分布依稀辨别界面的存在;板条或针状片条与非等轴晶共存等多种不同形态,并不象焊接组织那样通常是单一的针状片条束或板条束形态.     

针状铁素体钢的力学性能与显微结构

本文介绍了一种采用TMCP工艺轧制的低合金高强度钢板的力学性能及微观组织。分析表明,微观组织是以针状铁素体组织为主的混合组织,材料有较高的强度和良好的韧性。     

多边形铁素体/针状铁素体双相管线钢的应变硬化行为

对X70管线钢进行临界区热处理,制备出四种铁素体/针状铁素体(PF/AF)体积分数不同的双相管线钢。用电子背散射衍射(EBSD)分析了PF含量对这种双相管线钢的晶粒尺寸、大角度与小角度晶界的比例以及几何必要位错密度(GND)的影响;通过Hollomon和修正C-J方程分析了这种钢的应力比与应变硬化指数(n值)的关系,以及不同PF体积分数双相管线钢的塑性变形和应变硬化的机理。结果表明,PF/AF双相管线钢的应变硬化能力几乎与应力比无关,而应变硬化指数与均匀延伸率表现出特定的线性关系。随着PF体积分数的提高,这种钢的颈缩点后移且应变硬化行为由两阶段向三阶段转变。PF体积分数的改变,对其第I和第II阶段的应变硬化能力有显著的影响。     

BOPP料的应力-应变行为

通过对BOPP进口料与国产料应力－应变行为的比较,得到了各种原料的屈服应力（σy),屈服应变（εy）,断裂应变（σb),断裂应变（εb)及模量（E）等随拉伸速率的变化关系。分析结果表明,各种原料在生产中表现出的不同的加工特点是由其不同的应力－应变行为引起的;进口料的应力－应变性能波动较小,可能有助于材料在实际加工过程中的稳定;各种原料的应力－应变性能在拉伸速率为100mm/min时较好,这可能有助于寻找BOPP最佳的加工窗口,通过本研究及其后续工作,可望能对国产PP的加工和应用起一定的指导作用。     

管线用超低碳钢中针状铁素体的形成及强韧化行为

通过对一种管线用超低碳钢的变形奥氏体相变工艺的分析，提出了能够获得针状铁素体为主的组织的控制热加工工艺（TMCP）制度，研究了针状铁素体的结构特征和力学特性，结果表明，与管线用中，低碳钢相比较，实验用钢尽管具有很低的碳含量（0．025％），但在当前优化的TMCP工艺下能够获得优良的力学性能，即具有相当的强度和高的冲击韧性，针状铁素体的结构特征提高了材料的力学性能。值得注意的是，在当前肝硬化的TMCP工艺下，针状铁素体晶界上存在一层薄膜，这层薄膜对管线用超低碳钢的强韧性具有重要的作用。     

低应变速率应力腐蚀试验方法

本文叙述了用低应变速率应力腐蚀试验技术评定材料应力腐蚀开裂敏感性的方法。其内容包括:低应变速率应力腐蚀试验方法的原理、应变速度的选择、试验结果的评定以及与常规应力腐蚀开裂试验方法的比较等。试验结果表明,低应变速率应力腐蚀试验是一种比常规的恒载荷、恒变形方法更先进的应力腐蚀试验方法。     

管线钢中针状铁素体的形成及其强韧性的分析

通过对一种商业用管线钢连续冷却相变曲线（CCT）的测定,研究了过冷奥氏体的相变规律。在分析显微组织形成规律的基础上,确定了能够在实验用钢中获得针状铁素体组织的控制热加工工艺（TMCP）制度,即制定两阶段多道次控制轧制和冷却速度为30℃/s控制冷却的工艺制度,并利用力学试验及微观分析手段,进一步分析了针状铁素体组织的微观结构特征和力学性能。结果表明,针状铁素体组织中彼此咬合的细小针状片条束、高密度位错和弥散析出相等微观结构特征对提高材料的强韧性具有重要作用。     

重复加载对金属材料应力应变的影响的实验分析

针对工程上的零部件普遍存在着弹性材料包围着局部塑性区的情况，本文通过试验定性了重复加载对塑性区裂纹扩展的影响，得出了当局部集中应力不超过两倍的应力时，塑性区的残余应力对材料的废劳性能是有利的。     

聚碳酸酯的动态应力应变响应和屈服行为

测量聚碳酸酯在3.8×10-5 s-1到大约8000 s-1应变率范围内的单向压缩力学行为,研究了应变率对聚碳酸酯屈服应力的影响.结果表明:在应变率低于1 s-1时,聚碳酸酯先出现应变软化,然后出现稳定的塑性流动和应变硬化;在高应变率时,应力应变曲线的软化区域消失,屈服应力和屈服应变随着应变率的增大而增大.分析了高应变率时热软化与应变硬化的竞争机制,提出了描述宽应变率范围内聚碳酸酯的屈服应力与应变率关系的幂律型本构模型,能在较宽的应变率范围描述聚碳酸酯屈服应力与应变率的关系.     

汽车悬架用弹簧钢铁素体全脱碳行为研究

为掌握汽车悬架用60Si2MnA弹簧钢的铁素体全脱碳行为,利用Gleeble1500热模拟机、金相显微镜、扫描电镜和电子探针等研究了加热温度、保温时间、热轧后的冷却速率对铁素体全脱碳层形成的影响.研究结果表明,加热温度对铁素体全脱碳行为影响最大,影响区间为725～925℃,850℃对应的脱碳层厚度达到最大;保温时间和冷却速率对铁素体脱碳行为也有较大影响,脱碳层厚度与时间的平方根呈线性关系;冷却太慢会形成较厚的脱碳层,冷却速率达到0.2℃/s时,实验钢基本不会发生脱碳行为.因此,避开脱碳层峰值温度,减少在(α+γ)两相区停留时间,均可有效阻止60Si2MnA弹簧钢的铁素体全脱碳.     

HSLA TRIP钢的动态拉伸行为及其模拟

研究了HSLA TRIP钢的相变诱发塑性,并模拟了其动态流变行为．结果表明,HSLA TRIP钢是应变率敏感的,屈服强度和抗拉强度均随着应变率的提高而增大,断裂延伸率降低．其变形机理是应变率硬化、绝热软化和残余奥氏体的应变诱发相变等因素的综合作用．计及拉伸流变过程中准静态向热激活、热激活向粘性拖曳及热激活和粘性拖曳综合作用和高应变率热软化特性,计算结果与实验具有较好的一致性．在高应变率拉伸变形过程中HSLA TRIP钢的塑性功热转化率为0．8-0．9．     

铁素体/贝氏体双相钢的变形和断裂特性

对一种低碳硅锰钢进行TMCP实验,获得了不同铁素体形态的铁素体/贝氏体双相钢(FB钢),研究了FB钢在单轴拉伸下的变形行为及断裂特性,结果表明:在均匀塑性变形阶段,FB钢的瞬时加工硬化指数n*值与真应变ε的关系曲线可分为n*值较高、n*值随ε缓慢下降以及n*值随ε迅速下降三个阶段,与等轴铁素体/贝氏体双相钢相比,准多边形铁素体/贝氏体双相钢的强度和低应变区的n*值均比较高,FB钢拉伸试样颈缩区的孔洞或微裂纹产生在F-B相界面附近和铁素体内,有助于减弱裂纹尖端附近的局部应力集中,改善钢材的抗裂纹扩展性能.     

铁素体和贝氏体复相组织低碳钢的力学特性

研究了一种低碳钢的控轧控冷工艺,得到了铁素体和贝氏体复相组织.这种复相组织可分为仿晶界型铁素体/贝氏体组织(Ⅰ型)和等轴铁素体和均匀分布的贝氏体(Ⅱ型).这种低碳钢中贝氏体铁素体呈板条状,在Ⅰ型组织中还有较多的渗碳体.具有Ⅰ型组织的低碳钢的屈服强度超过了400 MPa,加工硬化指数大于0.35.用经验公式σ＝Kεn可描述铁素体/贝氏体复相钢的流变曲线.     

低碳钢形变强化相变时铁素体织构类型的分析

利用背散射电子衍射取向成像技术分析了在热模拟单向压缩条件下Q235碳素钢形变强化相变时铁素体织构的类型。结果表明,在利用形变强化相变实现铁素体的超细化过程中会出现铁素体的相交织构和形变织构,在大应变条件下还会出现动态再结晶织构。在形变强化相变后细晶铁素体在整体上表现为以〈111〉方向为主的线织构。主要的相交织构在粗晶奥氏体内部形变带形核时产生并与〈111〉织构对应。形变织构是在形变时形成的铁素体受到继续变形所致,在形变强化相变过程中及完成后都会产生,对应〈111〉及〈100〉方向的线织构,随着形变的加大,〈100〉方向的织构增加得更快,形变温度的降低有利于形变织构的加强。在形变量很大且形变温度比较合适时(但不能过低)会发生铁素体的动态再结晶,它以连续的方式进行,导致形变织构的进一步加强,并使晶粒均匀细化。     

Optimising inclusion and toughening the heat-affected zone of ship plate steel with MgO nanoparticles

The effect of adding MgO nanoparticles to ship plate steel at welding heat-affected zones (HAZs) was experimentally studied. The results showed that the added nanoparticles obviously optimised the inclusions; the average size of the inclusions was significantly reduced, and the distribution was relatively uniform. The toughness of the base metal and HAZ increased by 20–60 J, apart from a slight decrease in the strength of the fine-grained heat-affected zone and a nearly unchanged strength in the coarse-grained heat-affected zone, and approximately ～2?μm (Mg–Al–Ti)O-containing inclusions induced acicular ferrite effectively, thereby simultaneously enhancing the strength and toughness of the inter-critical heat-affected zone. In conclusion, these performance improvements in both the base metal and HAZ could be attributed to grain refinement and inclusion optimisation.